Energía nuclear para la creación de energía eléctrica
Escrito por: Iván Hernández Robles
Hoy en día la energía nuclear suministra 16 por ciento de la energía eléctrica del mundo al cancelar la emisión de cerca de 2.5 billones de toneladas de dióxido de carbono cada año que hubiera sido creada por plantas generadoras termoeléctricas...
(http://www.gepower.com/prod_serv/products/nuclear_energy/en/index.htm).
Existen dos principales procesos involucrados en crear energía nuclear: fisión y fusión, las plantas de energía nuclear actualmente usan fisión el cual fisiona o desintegra átomos de uranio y crea cerca de diez millones de veces más energía que la energía creada por la quema de combustibles fósiles; la Fusión opuestamente une los átomos desintegrados, este proceso aun no es completamente aprovechado de manera segura, pero sin embargo una vez que se tenga perfecto control la cantidad de energía nuclear disponible será engrandecida significativamente.
Existen por supuesto desventajas al usar la energía nuclear para la generación de la electricidad, las dos más controversiales son la seguridad y la eliminación del desperdicio. Refiriéndose a ambos aspectos con el objetivo de proteger a las personas, se llevan a cabo medidas de seguridad estrictas y costosas para evitar riesgos de incidentes así como mantener y manejar con responsabilidad el desecho radiactivo. Una nucleoeléctrica contiene componentes similares a una termoeléctrica excepto que la caldera es remplazada por un reactor nuclear adicionándole componentes necesarios para producir vapor a alta presión y con este accionar la turbina que hace funcionar al generador eléctrico.
En la núcleo eléctrico no viene de la quema de combustibles fósiles si no del proceso de fisión de átomos combustibles (uranio enriquecido). Este combustible nuclear es procesado dándole forma esférica la cual es colocada en tubos metálicos (aleación de zirconio) largos. Una vez que el tubo es rellenado, continua un proceso de presurizado con gas de helio para después sellarlo, este tubo representa un elemento de combustible nuclear que es colocado de manera vertical en una malla conocida como "núcleo del reactor".
El proceso de fisión que se lleva a cabo en el núcleo del reactor comienza cuando un neutrón, a gran velocidad, choca contra un núcleo, el núcleo no puede albergar el neutrón extra y se parte, forma dos núcleos más pequeños. Al mismo tiempo se liberan varios neutrones que van a chocar contra otros núcleos, que a su vez se rompen y liberan más neutrones, y así sucesivamente. Dado que el primer neutrón desencadena una serie de fisiones, se denomina reacción en cadena.
Así, se puede generar una enorme cantidad de energía y de calor en una fracción de segundo. El núcleo del reactor se encuentra rodeado de una sustancia llamada moderador que se utiliza para frenar la velocidad de los neutrones hasta llevarlos a la energía térmica (una velocidad aproximada de 3.700 m/s, a una temperatura de 290 grados centigrados) y aumentar la probabilidad de choque con otros núcleos.
Para reactores con uranio enriquecido se utiliza agua común o grafito como moderador, el uso del agua como moderador, en lugar del grafito utilizado en algunos reactores (Chernobyl) reduce el riesgo de incendio. Dentro del núcleo se insertan, con el fin de controlar la potencia de la fisión, las denominadas ‘barras de control’, estas barras son generalmente de cadmio, un material que absorbe los neutrones que chocan contra ellas durante el proceso de fisión, evitan que progrese la reacción en cadena. El reactor nuclear cuenta con varios circuitos de agua que funcionan en forma simultánea: en el circuito primario la bomba principal impulsa el refrigerante hacia el núcleo del reactor, en donde se calienta aproximadamente a 300 grados, luego pasa por el generador de vapor que calienta la tubería en su interior para después volver al circuito principal. Al generador de vapor entra agua por otro circuito que al ponerse en contacto con las tuberías calientes, que se encuentran dentro de él, entra en ebullición que produce una enorme cantidad de vapor que posteriormente pasará a impulsar los álabes de las turbinas haciéndolas girar. Este movimiento, a su vez, produce la rotación del “generador eléctrico" produciéndose de esta forma la corriente eléctrica (Technical Training Center. "Nuclear Power for Electrical Generation". Reactor Concepts Manuals. 1-1 703. pp.1-24.)
En México existe una central nuclear de generación eléctrica, cuenta con dos unidades generadoras de 682.5 MW eléctricos cada una, se produce anualmente por unidad 4,782 GWh, trabaja al 80 por ciento de la capacidad de cada unidad y esto ahorra 6,895 mil barriles de combustóleo. Desde que la planta entró en operación hay protestas por parte de varios grupos civiles, que sostienen que Laguna Verde presenta un impacto negativo en el medio ambiente y que opera con medidas inadecuadas de seguridad, por lo que constituiría un peligro potencial para los asentamientos humanos más cercanos a la central. También organizaciones internacionales se sumaron a las críticas a la planta, incluso Greenpeace. Por su parte, la CFE niega sistemáticamente aquel tipo de declaraciones, y siempre afirma que la nucleoeléctrica no representa ningún riesgo para el ambiente ni para la población ya que opera dentro de los lineamientos de la OIEA y la WANO (http://www.eldictamen.com.mx/1a.asp?idn=27793).
La globalización, el desarrollo de la tecnología, la demanda de un mayor consumo energético, la preocupación por la seguridad de suministro eléctrico y por la conservación del medio ambiente, permitieron cambiar la percepción que se tenía de la energía nuclear para la generación eléctrica y fomentaron la necesidad de alcanzar un desarrollo energético más sostenible, al evitar el consumo de combustibles fósiles e impulsar las energías renovables, el ahorro energético y la eficiencia. Aunque desastres naturales como los acontecidos en Japón vuelven a levantar polémica sobre el uso de la energía nuclear para la generación de electricidad. Es difícil cuantificar el futuro nuclear pero es evidente que este sistema de generación de electricidad es altamente eficiente.
